生物（人教版必修2）课件第3章第3节DNA的复制

第三章遗传因子的发现第3节DNA的复制1．证明DNA分子是半保留复制的方法和过程。(难点)2．DNA复制的过程和特点。(重点)3．概述DNA复制的生物学意义。沃森和克里克构建了DNA分子结构模型，DNA分子作为遗传物质必须能够自我复制传递给下一代，沃森和克里克又根据其特点，提出了遗传物质自我复制的假说。阅读教材内容，完成对下列问题的思考。知识点一对DNA分子复制的推测和实验证据1．假说：__________复制方式。2．对DNA分子复制的推测半保留

沃森和克里克

解开

氢键

解开的两条单链

碱基互补配对

原来的DNA分子

3.DNA分子复制的实验证据(1)实验方法：___________________法和离心技术。(2)实验原理：如果DNA的两条链都用15N标记，那么这样的DNA分子质量大，离心时应该在试管的_______部；两条链中都含有14N，那么这样的DNA分子质量小，离心时应该在试管的_______部；两条链中一条含有15N，一条含有14N，那么这样的DNA分子质量_______，离心时应该在试管的_____部。放射性同位素标记

底

上

居中

中

(3)实验过程(4)在下图中画出预期的实验结果提示：如图(5)实验结果和预期的一致，说明DNA的复制是以__________的方式进行的。半保留

4．互动交流(1)DNA复制时有几条模板链？新合成的DNA分子中的两条链全是子链吗？提示：①两条模板链(亲代DNA分子解开螺旋的两条链)。②不是，而是一条母链和一条子链。(2)DNA复制时，用什么方法识别DNA中哪一条链是母链，哪一条链是子链？DNA复制所形成的子代DNA分子是否是亲代DNA链和子代DNA链随机结合的？提示：①同位素标记法。②不是，而是亲代DNA链与其相应的子链结合形成的子代DNA分子。(3)如何区分亲代与子代的DNA分子？提示：根据试管中DNA所在的位置。DNA分子在复制时，以解旋形成的两条链(旧链)为模板，按照碱基互补配对原则吸收脱氧核苷酸与之配对，形成两条子链(新链)，新链与旧链螺旋成一个新的DNA分子，所以称之为半保留复制。1．判断正误(1)新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链。(

)(2)DNA的复制是半保留复制，经过四次复制形成16个DNA分子。(

)√

√

2．DNA分子的半保留复制是指(

)A．DNA分子中的一条链进行复制，另一条链不进行复制B．DNA分子中的一半进行复制，另一半不进行复制C．每一个子代DNA分子保留了其亲代DNA分子的一条单链D．DNA分子复制后，一个仍为亲代DNA分子，另一个为子代DNA分子解析：半保留复制是指DNA复制时，亲代DNA分子的每一条链均可作为模板，按照碱基互补配对原则形成一条与之互补的子链，母链与对应子链结合，形成新的DNA分子。答案：C通过以上实验我们了解了DNA分子复制具有半保留复制的特点，阅读教材内容，思考下列问题。知识点二DNA分子复制的过程1．概念以__________为模板合成子代DNA的过程。2．时间细胞有丝分裂的_______和减数第一次分裂前的_______。3．场所主要是__________。亲代DNA

间期

间期

细胞核

4．过程提示：能量解旋两条螺旋的双链母链脱氧核苷酸DNA聚合酶碱基互补配对双螺旋结构5．结果一个DNA分子形成了_____________________的DNA分子。6．特点(1)________________；(2)______________。两个与亲代完全相同

边解旋边复制

半保留复制

[巧学妙记]

DNA分子复制记忆口诀：一所、两期、三步、四条件7.互动交流(1)DNA分子为什么能够进行准确的复制呢？提示：①独特的双螺旋结构提供了精确的模板，②通过碱基互补配对原则保证了复制准确无误地进行。(2)DNA复制过程对生物体有什么意义？提示：DNA分子通过复制，将遗传信息从亲代传给子代，从而保持了遗传信息的连续性。(3)DNA复制是否只在有丝分裂和减数分裂过程中进行？是否只发生于细胞核中？提示：不是，无丝分裂及原核细胞二分裂过程中也发生DNA复制，线粒体和叶绿体中也有DNA，也进行DNA复制。(4)在有丝分裂过程中DNA分子于何时复制？复制后位置如何？它们于何时分开？减数分裂呢？提示：有丝分裂过程中DNA分子于分裂间期复制，复制后的两个子DNA恰位于两条姐妹染色单体上，它们在有丝分裂后期着丝点分裂时分开；减数分裂过程中DNA复制发生于减Ⅰ前的间期，复制后仍位于两姐妹染色单体上，其分开时间为减Ⅱ后期着丝点分裂时随染色单体分开而分开。1．判断正误(1)DNA解旋后的每一条脱氧核苷酸链都可以作为DNA复制的模板。(

)(2)DNA双螺旋全部解开后，再开始进行DNA复制。(

)√

×

2．春天植物的幼叶要进行旺盛的细胞分裂，其细胞的分裂方式和DNA复制的场所分别是(

)A．有丝分裂，细胞质B．减数分裂，细胞核C．有丝分裂，细胞核D．有丝分裂，细胞核，线粒体，叶绿体解析：幼叶细胞中含有DNA的结构有细胞核、线粒体和叶绿体，在进行有丝分裂时细胞中的DNA均复制。答案：D解析：DNA复制的特点是半保留复制，b链是以a链为模板合成的，a链和b链构成一个子代DNA分子，所以a链中(A＋T)/(C＋G)的比值与b链中同项比值相同。答案：C假设将1个全部被15N标记的DNA分子(0代)转移到含14N的培养基中培养n代，请结合图示探讨以下问题：知识点三有关DNA分子复制的计算1．合成子代DNA分析0

2

0

2

2

0

2

2

2

6

0

2

2n－2

2

2n＋1－2

2.互动交流(1)若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制，需要消耗该种脱氧核苷酸多少个？提示：消耗该种脱氧核苷酸m·(2n－1)个(2)第n次复制所需的该种脱氧核苷酸数为多少个？提示：第n次复制所需的个数等于前n次去掉前(n－1)次所需个数，即m·(2n－1)－m·(2n－1－1)＝m·2n－1。(3)用32P标记了玉米体细胞(含20条染色体)的DNA分子双链，再将这些细胞转入含31P的培养基中培养，在第二次细胞分裂中期和后期，一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是多少？提示：中期每个细胞含染色体20条，被32P标记的有20条，后期每个细胞含染色体40条，被32P标记的有20条。1．判断正误(1)经过DNA复制得到的子代DNA是由亲代DNA链和复制的新链随机结合而成的。(

)(2)各种生物的DNA复制场所都在细胞核。(

)(3)DNA分子复制过程需消耗能量。(

)(4)DNA分子通过复制，将遗传信息从亲代传给子代，从而保持了遗传信息的连续性。(

)×

×

√

√

2．某双链DNA分子含m对碱基，其中腺嘌呤有A个。该DNA在连续复制时，对所需要的胞嘧啶脱氧核苷酸数目的叙述，不正确的是(

)A．在第一次复制时，需要(m－A)个B．在第二次复制时，需要2(m－A)个C．在第n次复制时，需要2n－1(m－A)个D．不论复制多少次，需要胞嘧啶脱氧核苷酸的数目等于DNA分子中的脱氧核糖数目解析：DNA每次复制时，需要胞嘧啶脱氧核苷酸的数目等于原有DNA分子中的胞嘧啶脱氧核苷酸的数目。答案：D3．用15N同位素标记细菌的DNA分子，再将它们放入含14N的培养基上连续繁殖4代，a、b、c为三种DNA分子：a只含15N，b同时含15N和14N，c只含14N。下图中这三种DNA分子的比例正确的是(

)解析：假设亲代DNA分子为n个，则繁殖四代后，DNA分子总数为16n，其中，只含15N的DNA分子为0个，同时含有14N和15N的为2n个，只含14N的有14n个，它们呈现的比例为D图所示。答案：D提示：边解旋边复制半保留复制问题探讨答案：两个会徽所用的原料应该选自一块石材；应先制造模型，并按模型制造会徽；应使用电子控制的刻床；刻床应由一名技术熟练的师傅操作或完全数控等。(以上可根据自己的经验推测回答，事实是原料确实选自一块石材，但由于时间紧迫，两个会徽是由两名技术最好的师傅手工雕刻的)。验证的最简单的方法是：将两个印章的图形盖在白纸上进行比较。解析：通过此部分可以引出DNA精确复制的原因。本节聚焦1．答案：DNA分子可能进行半保留复制或全保留复制或分散复制。2．答案：科学家以大肠杆菌为实验材料，运用同位素示踪技术，设计了一个巧妙的实验，证实了DNA分子进行半保留复制。3．答案：DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程，复制时需要模板、原料、能量和酶等基本条件。旁栏思考题答案：在本实验中根据试管中DNA分子所在的位置就可以区分亲代DNA分子与子代的DNA分子。解析：本实验是根据半保留复制原理和DNA密度的变化来设计的。课后练习一、基础题1．答案：腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸解析：构成DNA分子的脱氧核苷酸根据含氮碱基的不同可分为四种。2．答案：模板原料能量酶双螺旋碱基互补配对解析：DNA复制需要的条件有模板、原料、能量、酶等。3．D

DNA聚合酶能将单个脱氧核苷酸连接到新形成的DNA子链